片断森林中红凉伞种群的遗传结构

论文摘要

理论预测表明,森林片断化会导致植物种群的遗传多样性降低,种群间遗传分化增加。然而已有的研究结果显示经历片断化的植物种群遗传结构与理论预测并不一定相符。其他因素也可能影响片断化的遗传后果,如植物的生活史、种群密度及种群经历的片断化时间等等。 红凉伞世代长度约为3年,森林中种群密度相对较低,推测片断化对其遗传结构影响较明显。然而红凉伞的分类地位存在争议。其与朱砂根的差异仅在叶片颜色不同,红凉伞叶片背面为深紫红色。野外观察发现存在形态上介于红凉伞和朱砂根之间的个体。 人工传粉实验中,红凉伞与朱砂根交互传粉都能够结实,从生物学物种定义来说二者不应该划分为两个截然不同的种。等位酶标记对它们的5种酶进行研究,实验结果显示二者的四种酶（EST、SOD、AAT和POD）系统一致,ADH酶不同,可以用于区分二者。对红凉伞、朱砂根叶绿体DNA trnL-trnF片段测序发现二者的序列无差异。以上结果显示红凉伞和朱砂根应为同一个种下的不同分类单元。 采用RAPD分子标记对分布于浙江天童国家森林公园及其附近区域连续和片断森林的16个红凉伞种群进行研究。筛选出的10条随机引物共扩增出76条条带。红凉伞种群的遗传多样性与其它同样用RAPD标记研究的植物相比较低,物种水平遗传多样性指数分别为P100:67.11%,H:0.1916,SI:0.2463,种群内遗传多样性指数P100:5.26%-47.37%,H:0.0260-0.1747,SI:0.0318-0.2531,种群内遗传多样性与种群大小呈正相关。红凉伞物种水平的遗传多样性与理论对区域性分布、动物散布种子的植物的预测不符。可能是由于采样的区域为红凉伞在中国分布区的东部边缘地区,受到奠基者效应、遗传漂变和近交的影响,边缘种群的遗传多样性相对较低。另外,采样区域较小也可能是导致红凉伞遗传多样性较低的一个因素,虽然样品来自16个种群,但种群间最大距离只有4.59Km。森林片断化已经对红凉伞种群产生了影响,由于片断化的随机取样效应,小种群中稀有等位基因丢失。种群小,近交和遗传漂变也会导致种群的遗传多样性降低。片断化后受到近交和瓶颈效应的共同作用, 红凉伞种群间遗传分化较大(GST=44.5%)。遗传距离与空间距离之间关系不明显,说明红凉伞种群之间不存

论文目录

• 1 前言
• 1.1 红凉伞分类地位
• 1.1.1 紫金牛属的分类
• 1.1.2 红凉伞与朱砂根的分类关系
• 1.1.3 红凉伞、朱砂根研究进展
• 1.2 植物分类方法
• 1.2.1 等位酶（Allozyme）
• 1.2.2 随机扩增的多态性DNA（RAPD）
• 1.2.3 扩增片断长度多态性（AFLP）
• 1.2.4 限制性片段长度多态性（RFLP）
• 1.2.5 测序（DNA Sequencing）
• 1.3 片断森林中红凉伞种群的遗传结构
• 1.3.1 森林片断化
• 1.3.1.1 片断森林的生态效应
• 1.3.1.2 森林片断化对植物遗传结构的影响
• 2 材料与方法
• 2.1 红凉伞分类地位
• 2.1.1 人工传粉实验
• 2.1.1.1 样地选取
• 2.1.1.2 实验设计
• 2.1.1.3 实验步骤
• 2.1.1.4 传粉动物观察
• 2.1.2 等位酶
• 2.1.3 测序
• 2.1.3.1 样品采集
• 2.1.3.2 DNA提取方法
• 2.1.3.3 DNA序列分析
• 2.2 红凉伞种群遗传结构
• 2.2.1 取样地点与采样原则
• 2.2.2 RAPD分析
• 2.2.2.1 PCR扩增
• 2.2.2.2 产物检测，记录
• 2.2.3 数据统计方法
• 2.2.3.1 多态位点百分数
• 2.2.3.2 等位基因频率
• 2.2.3.3 平均等位基因数目
• 2.2.3.4 有效等位基因数目
• 2.2.3.5 杂合度
• 2.2.3.6 Shannon指数
• 2.2.3.7 遗传一致度与遗传距离
• 2.2.3.8 基因分化系数
• 2.2.3.9 AMOVA
• 2.2.3.10 UPGMA
• 3 结果
• 3.1 红凉伞与朱砂根的关系
• 3.1.1 人工传粉实验
• 3.1.2 等位酶实验
• 3.1.3 测序结果
• 3.2 红凉伞种群遗传结构
• 3.2.1 遗传一致度和遗传距离
• 3.2.2 聚类分析
• 4 讨论
• 4.1 红凉伞分类地位
• 4.2 红凉伞种群遗传结构
• 5 参考文献
• 致谢